和利时DCS系统在纸厂及自备电厂中的应用

• 关键词：电机,伺服,工控,变送器

一、纸厂主要工段工艺
制浆造纸厂按工艺装置划分：
制浆车间
备料工段、蒸煮工段、筛洗工段、漂白工段、蒸发工段、燃烧工段、苛化工段
造纸车间
打浆工段、配浆工段、流送工段、干燥工段、辅料工段、白水工段、废纸工段
造纸车间其他控制任务：纸机传动系统、QCS系统

二、主要工段工艺控制方案
1、连蒸工段：
采用单斜管蒸煮器，连续蒸煮系统生产具有连续性，因此对自动控制要求较高
2、打浆工段
通过检测进入打浆机的纸浆流量、浓度的参数，这两个参数相乘就是纸浆的绝干量。通过浓度信号来控制进未磨纸浆储槽的进清水量，从而达到控制进磨浆机纸浆浓度的目的。通过控制进磨浆机纸浆的阀门开度大小用来调整进打浆机纸浆的流量。
3、筛洗工段
通过上面的控制调节作用使洗浆机的上浆浓度、浆层厚度、浆料液位、洗涤水流量、洗涤液温度等影响冼涤效果的因素，也是操作工艺参数稳定在合适的范围内，以保证洗涤过程正常运行。稳定筛选段进浆浓度与流量，稀释水流量，压力筛进浆口与良浆出口的压差，防止和排除筛孔堵塞，使得筛选净化过程得以正常运行。
4、漂白工段
分为氯化段、碱处理段、漂白段控制
5、碱回收-蒸发
蒸发的目的是浓缩黑液，使黑液达到可以燃烧的浓度（固体物含量达到50%~55%）。
6、碱回收-燃烧
在燃烧工段燃烧掉浓黑液中的可燃物质如木素，浓黑液中的不可燃物质如Na2Co3等变为燃烧后的灰渣，这些灰渣被清水溶解，这种溶解液被称为绿液，绿液被送往苛化工段。
7、碱回收-苛化
为保证白液的质量和苛化生产的连续性，对进入消化器的绿液流量、石灰流量都要严格控制。当混合液进入苛化器后，应保证反应温度和滞留在苛化器中的时间都要足够长。另外，消化反应的好坏还与绿液中有效碱含量的多少、进消化器绿液的温度有关，因此要在控制中协调好各方面的关系。为此在流量控制中要加入其它信号如温度、石灰中CaO含量等。
8、辅料制备：
在造纸行业，生产不同种类的纸张可能需要不同种类的辅料，不同种类的辅料的工艺流程和工艺要求也不同。
辅料设备控制内容是配料控制、反映温度曲线控制等。
9、配浆系统
配浆控制的目的是使各种纸浆、辅料等能够按照一定的比例配置。其中各种浆液的加入量使用比例控制，设定值为预先设定的数值进行。并且，这些流量比例控制均受到配浆池液位信号的连锁控制。即：当配浆池液位达到高高限时，流量阀门全关，自动关闭相关的浆液输送泵，当配浆池液位达到低限时，流量比例控制程序恢复控制，自动启动相关的浆液输送泵。
10、湿部系统
总压控制可使喷射到网上的纸浆的速度保持连续一致，从而保证纸纤维分布均匀。液位控制的目的为了获得纸浆流域以保持适当的湍流来限制纤维的絮聚。浆速/网速比对纸页的成开有和结构有着决定性的影响，是影响成纸物理性能的重要因素。
11、干部系统
烘缸三段供汽要求控制每一段的温度压力以及流量等参数，但是，这些参数在系统三段之间相互影响较大，要控制使得每一段都具有不同的温度和压力，即使蒸汽总压力或各段压力受到外界干扰而波动。
组烘缸造成必要的压力差，可排出进入烘缸的空气。

二、HOLLiAS控制方案的特点
危险分散措施
故障隔离措施
迅速排除故障措施
各种运行提示
可带电插拔
现场总线构架
主控单元的回路控制功能

三、控制系统结构
系统划分为三个相互独立又相互联系的子系统，每个子系统各自成为一个完整的DCS系统，同时，通过MNET网段把三个子系统联起来，实现数据和资源的共享，通过设置和登录不同级别的用户，可以在一个子系统上对其他两个子系统进行监视和操作。

四、纸厂自备电厂DCS控制系统
操作员站集中放在控制室内，右侧4台控制锅炉，同时拆除原立盘的相关指示仪表和后备手操，实现3台汽机的控制操作、数据监视和给水除氧、循环泵房的数据监视功能；
I/O控制站中的1个完成锅炉的DAS+MCS控制，1个完成汽机控制和DAS。该现场控制站安放在电气电子设备间内；
工程师站平时运行时可作为系统管理操作站，进行全程监控。同时用于系统组态、程序开发、数据库及画面的编辑和修改等工作；
锅炉控制系统对所有的电动执行器采用DO输出，取消外面的硬伺服放大器，可减少现场人员将来维护的工作量。

五、HOLLiAS控制系统实现了以下功能
数据采集系统（DAS）；
锅炉模拟量控制系统（MCS）；
锅炉顺序控制系统（SCS）；
汽机控制调节系统（MCS）；
汽机顺序控制系统（SCS）；
DCS与电厂MIS系统间的通讯

六、特点
本着高起点、高效能的原则，HOLLiAS系统采用流行的C/S方式，使整个系统更为经济、实用、灵活和开放。通过配备冗余的服务器，实现全局数据库共享。并以服务器为中心形成星型拓朴结构的局域网，HOLLiAS系统工作时，现场控制站把现场采集到的实时数据和状态即使地传送到服务器的数据库，实时数据在服务器中处理和优化后存入服务器，再由服务器送给各相应操作员站显示。数据在服务器中完成一系列的转换（即形成相应的图表），并进行自动诊断后送给操作员站监测浏览，并配有报警措施、打印、趋势分析和历史追忆。

七、实施效果
自备电厂机组热控系统采用MACS系统进行自动控制后，可通过CRT及轨迹跟踪球/键盘并辅以少量的重要常规监控仪表完成对汽轮机控制、锅炉运行控制、工艺运行主要参数的监控、并在控制室内能满足各种工况运行要求。